2019 Fiscal Year Annual Research Report
Management of Helicobacter heilmannii infections
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19H03474
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
松井 英則 北里大学, 感染制御科学府, 講師 (30219373)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林原 絵美子 国立感染症研究所, 細菌第二部, 主任研究官 (20349822)
鈴木 仁人 国立感染症研究所, 薬剤耐性研究センター, 主任研究官 (70444073)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Helicobacter suis / ヘリコバクター・ハイルマニイ / MALTリンパ腫 / 人獣共通感染症 / 難培養性細菌 / マウス感染モデル / コッホの4原則 / ゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度の研究目的・研究実施計画
北里大学・松井（研究代表者）国立感染症研究所・林原、鈴木（研究分担者）により、Helicobacter suis (ハイルマニイ菌)感染症の実態解明のため、1)ハイルマニイ菌の分離培養法の確立、2)ハイルマニイ菌感染症の迅速診断技術の確立、3)ハイルマニイ菌の新規除菌剤の開発、4)ハイルマニイ菌の病原因子と疾患の関係の解明、5)ハイルマニイ菌の感染経路の解明(ヒト→ヒトの可能性)を目指した。
研究実績の概要
1)胃検体からハイルマニイ菌の分離・増菌培養法を確立した。また、胃検体の輸送培地の開発にも成功した。そこで、世界で初めてヒトから分離したH. suis 4株（胃MALTリンパ腫 1株、鳥肌胃炎 2株、胃潰瘍 1株）とブタから分離のH. suis 1株、合計5株の全ゲノム解析に成功した。ブタおよびサル由来の約200株のH. suisのMLST解析(multi locus sequencing typing)と照らし合わせた結果、ヒトから分離菌は、ブタ由来であると判明した（林原絵美子、他 2019年度日本ヘリコバクター学会学術集会・最優秀賞）。2)H. suis特異的vacA paralog (hsvAと命名)を標的とした、PCR法、ELISA法、イムノクロマト法を開発した。H. suis感染は、分離培養、PCR、ELISAにより診断可能となった。3) ピロリ菌と培養に成功したH. suisを用いて抗菌剤のスクリーニングを開始し、長鎖不飽和脂肪酸と短鎖環状ペプチドに抗ヘリコバクター活性を認めた。4)hsvA遺伝子とMALTリンパ腫発症の関係を明らかにするため、hsvA遺伝子の欠損株の構築を開始した。5)ヒトに感染しているH. suisの大元の感染源はブタと判明したが、ヒトからヒトへの感染の可能性については検証中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1)ハイルマニイ菌の分離培養法の確立：患者の胃生検体の輸送培地とハイルマニイ菌の分離・増菌培地の開発に成功し、全国の胃生検体からのハイルマニイ菌の培養が可能となった。一方、ブタおよび愛玩動物（イヌ・ネコ）の胃検体からもハイルマニイ菌の分離培養に成功した。更にマウスを用いた感染実験において、感染マウスの胃からのハイルマニイ菌の分離法も開発した。
2)ハイルマニイ菌感染症の迅速診断技術の確立：hsvA遺伝子を標的としたPCR法、抗HsvA抗体を標的としたペプチド-ELISA法に加えて、抗ペプチド・ポリクローナル抗体を利用したイムノクロマト法を開発中である（最終製品には、抗ペプチド・モノクローナル抗体を利用する）。
3)ハイルマニイ菌の新規除菌剤の開発：新規除菌剤の開発と並行して、薬剤感受性試験法を開発した。従って、患者胃生検体から分離したハイルマニイ菌それぞれにおいて、薬剤感受性試験を行っており、個々の菌において有効な薬剤の選択が可能となった。また、マウスを用いた感染実験により、長鎖不飽和脂肪酸の感染予防効果が判明した。
4)ハイルマニイ菌の病原因子と疾患の関係の解明：培養できたハイルマニイ菌は、全て全ゲノム解析を行っている。比較ゲノム解析などによりHsvAが、主要病原因子と想定されるが、hsvA遺伝子欠損変異株を用いた感染実験を行う必要がある。
5)ハイルマニイ菌の感染経路の解明：約200株のMLST解析に用いられる遺伝子配列から系統樹を作成すると、ヒトから分離された菌株は固有のクラスターを形成するわけではなく、ブタから分離された菌株のクラスター内に分散して存在する。ヒトからヒトへの感染についてのデータはまだない。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の2年目以降の計画は、以下の通りである。本邦における地域性、生活環境、年齢、疾患、性別、愛玩動物との接触の有無などで感染率を算出し、その関連性を明らかにする（リスク分析）。同時に、臨床分離株のゲノム解析を基盤とした遺伝子型判定、薬剤耐性、病原性などの情報のデータベースを構築する。
感度と特異性において、100%信頼できるハイルマニイ菌感染診断法は存在しない。また乳幼児期の家族内感染が主体であるピロリ菌と異なり、ハイルマニイ菌の感染経路と感染時期を解明する必要がある。我々が開発した輸送培地を用いて、全国の医療機関、養豚業者、獣医師と連携し菌株を集める。更に血清・尿・便も収集し、ハイルマニイ菌感染症の迅速診断製品の開発に繋げる。培養に成功すれば、薬剤感受性試験を行い除菌に役立てる。当該研究終了後は、ハイルマニイ菌感染症の診断サービス事業を立ち上げる。
一方で、ハイルマニイ菌において、コッホの4原則(1. ある一定の感染症から一定の微生物を検出。2. その微生物を純粋培養。3. 培養した微生物を動物に感染させ、同じ病気を発症。4. 病気を発症した動物から感染させた微生物を分離) を満たすため、令和元年度の感染実験を継続し、感染1年後までのマウスの病態を詳しく解析する。また、ハイルマニイ菌の病原因子の解明のため、変異株を用いた感染実験を行う。
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